农用杀菌剂的研究进展 - 廊坊市农林科学院
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    植保研究所 孙超 1533 阅读 2021-10-18 发布时间

       随着人类社会技术的进步与发展,人类吃穿住行的标准也在变化,目前不仅要求有足够的食物,而且需要有优美的生存环境。一方面,世界人口在逐年增加,可耕土地在逐年减少(由于各种建筑设施在逐年增加,土地沙漠化越来越严重),为了解决日益增多人口吃饭问题,关键是提高单产。为了满足人们对粮食和其它生活物质日益增长的需求,不得不采用农用化学品以保护作物不受病、虫、草害造成的侵袭,其中农用杀菌剂起着重要的作用。随着农业生产技术的不断发展,杀菌剂的应用会更加受重视。例如在西欧,杀菌剂的用量为全世界杀菌剂的 44%,居该地区农药用量的首位。中国是一个农药大国,杀菌剂无论从数量上还是从种类上都还不能满足农业生产的实际需要。目前世界农药市场杀菌机销售额为 60 亿美元左右,中国市场为 40 亿元人民币。随着人类生活进一步提高,水果蔬菜种植面积和种类将不多增加,病害的发生在所难免,因此杀菌剂的市场 将进一步增大。 从 1898 年第一个非商品化的杀菌剂波尔多液的问世,到 1934 年福美林杀菌剂的成功开发,顺利实现了从无机杀菌剂到有机杀菌剂的过渡,也为杀菌剂种类的繁多及应用开拓了美好的前景。农用杀菌剂经过几十年的发展,已构成一个种类繁多的庞大体系。

    目前开发的农用杀菌剂主要有以下几种类型:

    1. 三氮唑类:三唑类化合物,是甾醇生物合成中的 C-14 脱甲基化酶抑制剂。 近期开发的化合物特点是对白粉病、锈病、黑星病等有活性外,对网斑病、灰霉病、眼纹病等多种病害亦有很好的活性,持效期长;另一特点是与常用的三唑类 杀菌剂相比分子结构变化较大,且大多含氟,活性谱更广。如氟环唑、四氟醚唑、 叶菌唑、丙硫菌唑。

    2. 吡咯类: 吡咯类杀菌剂来源于天然产物硝吡咯菌素,是非内吸性的广谱杀 菌机,对灰霉病有特效。作用机理是通过抑制葡萄糖磷酰化有关的转移并抑制真菌菌丝体的生长,最终导致病菌死亡。因其作用机理独特,故与现有杀菌剂无交 互抗性。主要品种是由先正达公司开发的拌种咯和咯菌腈,两者活性谱相似,前者主要用于种子处理,后者既可用作叶面杀菌剂,也可作为种子处理剂,且活性 高于前者。

    3. 苯(苄)胺基嘧啶胺类:苯(苄)胺基嘧啶胺类化合物是近期开发的一类 重要杀菌剂,对灰霉病等有特效;有三个商品商品化,嘧霉胺和嘧菌胺的作用机 理是抑制病原菌蛋白质分泌,包括降低一些水解酶水平,据推测这些酶与病原菌 进入寄主植物并引起寄主组织的坏死有关;而嘧菌环胺是蛋氨酸生物合成抑制 剂;和三唑类、咪唑类、吗啉类、二羧酸亚胺类、苯基吡咯类杀菌剂无交互抗性。 对敏感或病原菌均有优异的活性。苄氨基嘧啶类专利很多,目前已有一个品种商 品化即氟嘧菌胺。

     4. 恶(咪)唑啉酮类:恶(咪)唑啉酮类杀菌剂是目前国外公司研究的热点 之一,有三个品种报道:商品化的恶唑菌酮、氰霜唑和咪唑菌酮。均是线粒体抑 制剂。主要用于防除卵菌纲病原引起的病害,与苯基酰胺类杀菌剂如甲霜灵无交 互抗性。

    5. 甲氧基丙烯酸酯类:甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂来源于天然产物 Strobilurin, 是线粒体呼吸抑制剂即通过在细胞色素 b C1 间电子转移抑制线粒体的呼吸。防 治对 C-14 脱甲基化酶抑制剂、苯甲酰胺类、二羧酸酰胺类、和苯并咪唑类产生 抗性的病株有效。具有保护、治疗、铲除、渗透、内吸活性。目前已有十多个产 品如嘧菌酯、醚菌酯、肟菌胺、苯氧菌胺等商品化开发中。尽管该类化合 物作用机理独特,但病原菌对其产生抗性的速度也很快,故应用时多以混剂出现。

     6. 氨基酸衍生物类:氨基酸衍生物类化合物引起对人类、环境安全,目前也 是世界各大农药公司研究的热点之一,已有两个品种商品化:异丙菌胺和苯噻菌胺。具体的作用机理尚不清楚,研究表明其影响氨基酸的代谢,且与已知杀菌剂 作用机理不同,与甲霜灵、霜脲氰等无交互抗性。主要通过抑制孢子囊管的生长、 菌丝体的生长和芽孢形成而发挥对植物的保护、和治疗作用。

    7. 酰胺类化合物:酰胺类化合物作为杀菌剂已有几十年的历史,大多数酰胺 类杀菌剂的杀菌谱比较窄,近期又有许多新颖的化合物商品化,最明显的结构特 点是杂环,特别值得提及的是吡噻菌胺和啶酰菌胺具有较广的活性谱。主要产品有噻氟菌胺、环酰菌胺、噻唑菌胺、嘧酰菌胺等。

     8. 其它类:活化酯是植物抗病活化剂,几乎没有杀菌活性。多种生物因子和 非生物因子可激活植物自身的防卫反应即“系统活化抗性”,从而是植物对多种 真菌和细菌产生自我保护作用。其它还有苯氧喹啉、苯菌酮和啶菌恶唑。 由于人们对环境和生态的关注,对杀菌剂的安全性也要求越来越高;由于激烈的市场竞争,要求新品种必须具有更优的性能和更光广谱生物活性;因此新品种的开发难度越来越大,相应新品上市的数量也在减少,但花费时间与费用则不断增加。尽管如此未来杀菌剂的研究方向仍以持续发展、保护环境和生态平衡, 确保研究开发的化合物不仅具有高活性、而且环保安全。由于病害种类繁多,研究转基因抗病品种成本高,且不可能对众多的病害有作用,因此化学杀菌剂仍是未来研究的主题。解决抗性、增强植物免疫能力、与环境友好则是杀菌剂创制研 究的主要方向
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